Генератор сигналов для электромузыкального инструмента

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<»>790011

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 150978 (21) 2679709/18-21 (5 )м (j 10H 5/06 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет

Государственный коинтет

СССР по дедам изобретеннй н открытнй

Опубликовано 23,1 8ц Бюллетень Н9 47

Дата опубликования описания 231280 (53) УДК 681.81 (088.8) A.М.Криштафор, В.Н.Писарев, В.A.Áåëÿêoí и A,È.Êàíèáñëîöêèé (72) Авторы изобретения (71) 3аявитель (54) ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ .ДЛЯ ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНОГО

ИНСТРУМЕНТА

Поставленная цель достигается тем, что в генератор сигналов для электромузыкального инструмента, содержащий тринадцать генераторов тональной частоты, блок преобразователей частоты, состоящий из одиннадцати смесителей частоты, причем первый вход каждого из смесителей частоты соединен с выходом соответствующего генератора тональной частоты, введены двенадцать дополнительных смесителей частоты, первые входы первых двух из которых соединены соответственно с выходами двенадцатого и тринадцатого генераторов тональной частоты и вторыми входами первого и второго смесителей

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для генерации сетки опорных частот, и может использоваться для получения равномерно темперированной шкалы звуков электро- 5 музыкального инструмента, в которой интервалы построены с учетом психофизиологии слухового частотного восприятия (по кривой Рейлсбека).

Известно устройство для получения 30 шкалы звуков музыкального инструмента, содержащее число независимо настраиваемых тональных генераторов, равное числу звуков в данном инструменте. Такое устройство позволяет f5 реализовать оптимальное расширение интервальных коэффициентов шкалы звуков (lj .

Однако. в известном устройстве требуется большое число высокоста- 20 бильных тональных генераторов (равное числу звуков), а настройка такого устройства трудоемка из-за того, что настроить необходимо каждый генератор. 25

Наиболее близким техническим решением к данному является генератор сигналов для электромузыкального инструмента, содержащий тринадцать генераторов тональной частоты, блок 39 преобразователей частоты, состоящий из одиннадцати смесителей частоты, причем первый вход каждого иэ смесителей частоты соединен с выходом соответствующего генератора тональной частоты E2) .

Недостаток известного генератора эакЛючается в большом количестве тональных генераторов и в трудоемкости настройки.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение процесса настройки по функции Рейлсбека.

790011 частоты блока преобразования частоты, первые входы остальных дополнительных смесителей частоты подключены соответственно к выходам смесителей частоты блока преобразования частоты, вторые входы первых двух дополнительных смесителей частоты соединены соответственно с выходами послед, них смесителей частоты блока преобразования частоты, второй- вход каждого иэ всех остальных дополнительных сме. сителей частоты соединен с выходом предыдущего через один дополнительный смеситель частоты, а второй вход каждого из всех остальных смесителей частоты блока преобразования частоты соединен с выходом предыдущего через один смеситель частоты блока преобразования частоты.

На чертеже приведена структурная схема генератора сигналов.

Генератор сигналов для электромузы-20 кального инструмента содержит тринадцать генераторов 1 — 13 тональной частоты, соответствующих верхним звукам инструмента, смесители частоты 14 †: 24,: соответствующие последующим звукам ин-75 струмента, расположенным в порядке последовательного понижения их частоты, образующие блок 25 преобразователей частоты, дополнительные смесители частоты 26 — 37.

Генератор сигналов позволяет получить тридцать шесть звуков музыкальной шкалы. Для получения шкалы с другим числом звуков количество преобразователей частоты должно быть соответственно изменено. На первый вход каждого смесителя частоты 14 †; 24 и 26 †; 37 подключен выход одного из генераторов

1 †. 13 или преобразователей, выходная частота которого на тринадцать интервалов смежных звуков музыкальной шкалы 40 выше выходной частоты данного преобразователя, а на второй вход каждого преобразователя 14 =, 24 и 26 †. 37 подключен выход одного из генераторов или преобразователей, выходная частота ко"45 торого на два укаэанных интервала выше выходной частоты данного преобразователя.

Генератор сигналов работает следующим образом. 50

Напряжение генератора 1, соответствующее самому высокому звуку шкалы. электромузыкального инструмента, подается на первый вход смесителя частоты 14, а напряжение генератора 12 подается на второй вход смесителя частоты 14., который осуществляет вычитание частоты генератора 12 из частоты генератора 1, н результате чего на выходе смесителя частоты 14 появляется напряжение частоты, отстоящей 60 от частот генераторов 1 и 12 соответственно на тринадцать и дна интервала смежных эвукон музыкальной шкаЛы.

Аналогично образуются остальные звуки электромузыкального инструмента. 65

В генераторе сигналов использован следующий алгоритм частотообраэования.

Известно, что интервальные коэффициенты темперированной музыкальной шкалы

12 11 определяются как m21, где n — порядковый номер интервала в сторону нозрастания частоты по отношению к звуку, относительно которого отсчитывается данный интернал.

Из приведенного равенства следует, что частота любого звука музыкальной шкалы с некоторой погрешностью может быть получена вычитанием частоты звука, отстоящего от данного на два интервала смежных звуков выше, из частоты звука, отстоящего от данного на тринадцать интервалов смежных звуков выше. С другой стороны, в связи с независимой установкой частоты каждого иэ тональных генераторов, имеется возможность расширить интервалы между их частотами с тем, чтобы с учетом коэффициента расширения интервалов получить из -вышеприведенного, приближенного равенства следующее

1ъ g2 71 1 где К вЂ” коэффициент расширения интервала смежных энукон музыкальной шкалы. Произведя преобразование последнего выражения получим равенство 3

К . 2.12-=1 К 2. которое удовлетворяет при К = 1,00015.

Коэффициент расширения интервала, равного октаве, определяется как

1, 00015"2-"- 1,0018.

Определим расширение октавного интервала н центах как

1Ю Р где х — расширение октавного интервала в центах.

Х 0,00078 - 12ОО

112008g2.=gg 40018 Х= 0 М ЗЪ.

М 3 цента на окт-1ву.

Ъ

Таким образом, принцип частотообразования в предлагаемом генераторе позволяет реализовать оптимальную настройку электромуэыкального инструмента по кривой Рейлсбека.

Электромузыкальный инструмент, использующий данный генератор сигналов,, будет иметь более высокие технические, эксплуатационные и исполнительские характеристики, чем инструменты с известными генераторами аналогичного назначения.

Независимо .от количества звуков электромузыкального инструмента точность его настройки зависит только от тринадцаТи тональных генераторов, . соответствующих верхним звукам. Этот фактор существенно облегчает настрой790011 ку инструмента и повышает его технологичность за счет уменьшения числа генераторов с высокой стабильностью, а также в связи с использованием преобразования частоты оптимальной формой напряжения звуковых частот (с точки зрения минимума яенужных комбинационных составляющих) является .синусоидальная форма. A такая форма звуковых колебаний позволяет осуществить чистый гармонический синтез тембров.

Формула изобретения

Генератор сигналов для электромузыкального инструмента, содержащий тринадцать генераторов тональной частоты, блок преобразователей частоты, !5 состоящий из одиннадцати смесителей частоты, причем первый вход каждого иэ смесителей частоты соединен с выходом соответствующего генератора тональной частоты, о т л и ч а ю щ и й- gO с .я тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса настройки по функции Рейлсбека, в него введены двенадцать дополнительных смесителей частоты, первые входы первых двух иэ которых соединены соответственно с выЬНИИПИ Заказ 9042/51

Тираж 428 Подписное

Филиал ППП . Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4 ходами двенадцатого и тринадцатого генераторов тональной частоты и вторыми входами первого и второго смесителей частоты блока преобразования частоты, первые входы остальных дополнительных смесителей частоты подключены соответственно к выходам смесителей частоты блока преобразования частоты, вторые входы первых двух дополнительных смесителей частоты соединены соответственно с выходами последн «х смесителей частоты блока преобразования частоты, второй вход каждого иэ всех остальных дополнительных смесителей частоты соединен с выходом предыдущего через один дополнительный смеситель частоты, а второй вход каждого из всех остальных смесителей частоты блока преобразования частоты соединен с выходом предыдущего через один смеситель частоты. блока преобразования частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Railsbach O!«, Study of piano

turning, 2. Патент СР!А 9 3809787, кл. 84 — 1. 01.